齊魯石油化工2006 ,34(4 ) :436 ~438分析與測試QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY聚烯烴熔體強(qiáng)度測試方法及其影響因素王雪梅賈秀麗劉文華(中國石化齊魯股份有限公司樹脂研究所山東淄博255400)摘要介紹了聚烯烴熔體強(qiáng)度的常用測試方法研究了用熔體強(qiáng)度測試儀法測試材料熔體強(qiáng)度的影響因素通過試驗(yàn)驗(yàn)證了試驗(yàn)溫度、擠出速率以及拉伸長度等因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響。關(guān)鍵詞聚烯烴熔體強(qiáng)度測試中圖分類號:0657.91文獻(xiàn)標(biāo)識碼 :B文章編號:1009 - 9859( 2006 )04 -0436 -03聚烯烴的熔體強(qiáng)度反映了聚烯烴熔體的抗延包括配有垂直擠出機(jī)頭及毛細(xì)管口模的單螺桿擠伸以及抗熔垂性是決定材料的成型加工性的一出機(jī)和熔體 強(qiáng)度測試儀,試料在擠出機(jī)中在-定個(gè)非常重要的性能。近年來熔體強(qiáng)度已經(jīng)被認(rèn)的溫度和轉(zhuǎn)速下熔融通過垂直機(jī)頭均勻擠出熔為是聚合物成型過程涉及到拉伸和牽引操作的重體料條熔體料條向下落入一組反向旋轉(zhuǎn)的夾輥要的成型參數(shù)之一如熔體抽絲、吹塑、擠出涂敷、中夾輥以恒定的加速度轉(zhuǎn)動拉伸熔體料條拉伸吹膜、纖維擠塑以及熱成型這些成型過程受材料力不斷增大直至熔體斷裂此熔體斷裂所受的力的熔體強(qiáng)度的影響很大。例如在吹膜中,一個(gè)關(guān)定義為熔體強(qiáng)度3]”,它反映了熔體的抗拉伸鍵的加工參數(shù)是膜泡的穩(wěn)定性，這-參數(shù)就是由性。此種測試方法需專用的熔體強(qiáng)度測試儀如材料的熔體強(qiáng)度決定的材料的熔體強(qiáng)度低膜泡德國Gottfert公司生產(chǎn)的RHEOTENS 71. 90熔體.不穩(wěn)定易破裂;熔體強(qiáng)度高,膜泡很穩(wěn)定不易破強(qiáng)度測試儀,目前在國外已受到廣泛認(rèn)可但在國裂。所以對熔體強(qiáng)度的研究是非常的必要,但內(nèi)尚沒有得到普遍應(yīng)用。是從目前來看這方面的研究報(bào)道還比較少,國內(nèi)用測重法測出的熔體強(qiáng)度和用熔體強(qiáng)度測試就更少。對熔體強(qiáng)度的深入研究,可以幫助我們儀法測出的熔體強(qiáng)度的相關(guān)性很好21。了解影響聚烯烴熔體強(qiáng)度的因素以及提高熔體強(qiáng)本文主要研究了用熔體強(qiáng)度測試儀法測試聚度的方法從而提高材料的加工性以獲取高性能烯烴熔體強(qiáng)度的方法及其影響因素。的制品。本文從研究聚烯烴熔體強(qiáng)度的測試方法入手初步探討了聚烯烴熔體強(qiáng)度的影響因素。2試驗(yàn)部分2.1試驗(yàn)用設(shè)備及儀器1聚烯烴熔體強(qiáng) 度的測試方法擠出機(jī):HAAKE公司生產(chǎn)的單螺桿擠出機(jī)熔體強(qiáng)度的測試方法主要有兩種熔體流動Rheomex 252p垂直機(jī)頭機(jī)頭口模為毛細(xì)管毛速率測定儀法和熔體強(qiáng)度測試儀法。細(xì)管直徑為2 mm ,長徑比為10/1。熔體流動速率測定儀法又稱為熔垂法,是 通熔體強(qiáng)度儀德國Gottfert公司生產(chǎn)的RHEO -過測量熔體從熔體流動速率測定儀的口模中懸掛中國煤化工儀。到斷裂這段時(shí)間內(nèi)的質(zhì)量來表征。反映了熔體的YHCNMHG0.001g?？谷鄞剐詼y得的質(zhì)量越高樹脂的熔體強(qiáng)度就越收稿日期2006 -08 -03修回日期2006 -09 -08。高2。這種方法簡單易行,不需專門的測試設(shè)作者簡介王雪梅( 1968- ),女工程師,1989 年畢業(yè)于撫順備所以長期以來此法得到了普遍應(yīng)用。石油學(xué)院遼陽分校高分子材料專業(yè)從事樹脂加工應(yīng)用研究熔體強(qiáng)度測截儀法即拉伸測力法,試驗(yàn)裝置工作電話0533 -7584119。第4期王雪梅等.聚烯烴熔體強(qiáng)度測試方法及其影響因素437. .2.2原料250190C高密度聚乙烯樹脂( HDPE ) :DGDB2480 ,中210七230C|200國石化齊魯股份有限公司生產(chǎn)。百低密度聚乙烯樹脂( LDPE ) 2102TN0O ,中國勢150石化齊魯股份有限公司生產(chǎn)。聚丙烯樹脂( PP ) :EPS30R ,中國石化齊魯股婺100份有限公司生產(chǎn)。2.3試驗(yàn)2.3.1溫度試驗(yàn)100300400分別選用HDPE DGDB2480H、LDPE 2102TN00拉伸速率/mm.gl及PPEPS30R3種樹脂進(jìn)行了不同溫度下熔體強(qiáng)圖1在不同溫 度下HDPE DGDB2480的熔體強(qiáng)度度的測試試驗(yàn)。試驗(yàn)條件螺桿轉(zhuǎn)速20 r/min拉伸加速度20 mm/s2熔體料條長度70 mm。試驗(yàn)180個(gè)溫度分別為:HDPE DGDB2480 : 190、210、230C ; LDPE; 2002102TN0O :180、190、200°C ; PP EPS30R :210、230°C。明150200七2.3.2擠出速率試驗(yàn)100-選用HDPE DGDB2480樹脂進(jìn)行了不同擠出50}-速率下熔體強(qiáng)度的測試試驗(yàn)。試驗(yàn)條件:試驗(yàn)溫,度230C拉伸加速度20 mm/s2熔體料條長度705001 000mm。螺桿轉(zhuǎn)速分別為20、 30、40 r/ min。拉伸速率/mm●s-"2.3.3拉伸長度 試驗(yàn)選用HDPE DGDB2480樹脂進(jìn)行了不同熔體圖2在不同溫 度下LDPE 2102TN0O的熔體強(qiáng)度料條長度(即拉伸長度)下熔體強(qiáng)度的測試試驗(yàn)。210試驗(yàn)條件:試驗(yàn)溫度210C,拉伸加速度20mm/230C0ts2 ,螺桿轉(zhuǎn)速為20 r/min。 熔體料條長度分別為50、60、70 mm。最403結(jié)果與討論3.1 溫度的影響20溫度試驗(yàn)結(jié)果見圖1、圖2及圖3。從圖1、圖2及圖3中可以看出熔體強(qiáng)度隨著溫度的升高開800 .拉伸速率/mm●s~1始明顯地下降。從圖1及圖2中可以看出當(dāng)溫度升高到一定的溫度以后熔體強(qiáng)度的變化就不圖3在不同溫 度下PP EPS30R的熔體強(qiáng)度明顯了。這與高分子中存在的自由體積和它對溫度的敏感性以及分子的纏結(jié)有關(guān)4。溫度的提中國煤化工高增加’了分子的自由體積分子之間的距離加大,MYHCNMH G圖4。從圖4可看出必然減小了分子之間的作用力,另外溫度的提高在同一流道中熔體強(qiáng)度隨著擠出速率的提高而會使分子解纏所以熔體強(qiáng)度下降。但是當(dāng)溫度上升。可以通過在毛細(xì)管的入口處出現(xiàn)聚集流模提高到一定的程度,自由體積和分子的解纏已經(jīng)型來解釋熔體強(qiáng)度升高這一現(xiàn)象。 聚集流模型是對溫度不敏感數(shù)騙以這時(shí)熔體強(qiáng)度變化不明顯。指流體從截面大的流動區(qū)域流到截面小的區(qū)域438齊魯石油化工第34卷時(shí)流速增大的現(xiàn)象。聚集流的出現(xiàn)預(yù)示著熔體3.3拉伸長 度的影響流動的加速,單軸拉伸的出現(xiàn)。當(dāng)聚合物熔體被有關(guān)拉伸長度的試驗(yàn)結(jié)果見圖5。熔體強(qiáng)度拉伸時(shí)分子朝流動的方向取向。另外聚合物熔隨著熔體料條長度的加大而減小。這種現(xiàn)象的解體的流動速率提高使得熔體內(nèi)形成很高的應(yīng)力,釋為短的拉伸長度的熔體束具有更強(qiáng)的抵抗橫所以高的擠出速率會導(dǎo)致聚合物熔體在口模處形截面變小的能力所以熔體強(qiáng)度高”。成更高的應(yīng)力,結(jié)果熔體強(qiáng)度也相應(yīng)地提高了[5。4結(jié)論在使用熔體強(qiáng)度測試儀測定聚烯烴熔體強(qiáng)度40r/min時(shí):300(1)熔體強(qiáng)度隨著溫度的升高開始明顯地下5030r/min "降當(dāng)溫度升高到一定的溫度以后熔體強(qiáng)度的變! 20r/min化就不明顯了。照150(2)在同一流道中熔體強(qiáng)度隨著擠出速率安100的提高而上升。50 F(3)熔體強(qiáng)度隨著拉伸長度的加大而減小。0200400600800參考文獻(xiàn)拉伸速率/mm's -11占國榮周南橋彭響方.聚合物的熔體強(qiáng)度及其測試.圖4擠出速率不同時(shí) HDPE DGDB2480的熔體強(qiáng)度技術(shù)[J]中國塑料2003 &( 17 )79 ~822 KAM HO. 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